【導讀】第一篇礦井概況-----------------------------------------------------------1. 第一章礦區(qū)概述及井田地質(zhì)特征---------------------------------------------1. 第二章礦井設計與開采-----------------------------------------------------5. 第一節(jié)井田境界及可采儲量---------------------------------------------5. 第二篇采區(qū)通風設計------------------------------------------------------25. 第一節(jié)礦井通風系統(tǒng)--------------------------------------------------25. 第五節(jié)礦井主要風機選型----------------------------------------------40. 第六節(jié)概算礦井通風費用---------------------------------------------46. 第二章礦井安全技術(shù)措施---------------------------------------------------49. 區(qū)內(nèi)地形切割劇烈，沖溝極為發(fā)育，其山脊與溝谷多。井田內(nèi)地形最高點為中部的落雁腦，標高為。米，最低點為沸騰鍋爐房蒙村河床處，標高為766．3米，相對高差約603米。流，由北向南貫穿區(qū)內(nèi)，經(jīng)三礦地段到賽魚口直入桃河，屬海河流域滹沱河水系。暴發(fā)時匯集于蒙村河。最早汛期5月下旬，汛期結(jié)束為8月底。蒙村河最大洪流量為1982. ℃，極端最高地溫℃，最低地溫℃。組呈平行不整合接觸。為主要含煤地層之一。其頂界為K7砂巖的。將太原組分為三段。

　　

【正文】 ⑤ 風機的風壓 h 理 ＝ Rp Q2 （公式 ） ＝ 75（ 290/60） 2 ＝ 1752Pa 表 各種局部通風機的額定風量 風機型號 JBT51() 額定風量 / m3/min1 150 JBT52(11kw) 200 JBT14(14kw) 250 JBT62(28kw) 300 通過以上計算，選擇 JBT62(28KW)型軸 流 式局部通風機兩臺， 分別為兩個 掘進 工作面服務，每臺風機的 額定風力量為 300～ 570 m3/min，風壓為 1500～ 2900 Pa，功率為28KW，動輪直徑為 ，電壓為 380/660，轉(zhuǎn)數(shù)為 2950， 每臺風機的 級數(shù)為 2 級。 6)按局部通風機吸風量計算 Q 掘 ＝ ∑ Q 掘 k 掘 （公式 ） 34 式中 ∑ Qhfi— 掘進工作面同時運轉(zhuǎn)的局部通風機額定風量的和。各種通風機的額定風量可按表 選取。 khfi— 為防止局部通風機吸循環(huán)風的風量備用系數(shù)，一般取 ～ 。進風巷道中無瓦斯涌出時取 。有瓦斯涌出時取 。 Q 掘 ＝ ∑ Q 掘 k 掘 ＝ 300 ＝ 390 m3/min 7) 按風速進行驗算 由于掘進面是 半煤 巖 巷掘進，因此按 風速不低于 。 按最小風速驗算，各個 半煤巖 巷掘進工作面最小風量： Q 掘 ≥ 60 S 掘 （ 公式 ） 各個煤巷或半煤巖巷掘進工作面的最小風量 : Q 掘 ≥ 60 S 掘 （ 公式 ） Q 掘 ≥ 60 ＝ 207 m3/min 按最高分速驗算，各個掘進工作面的最大風量： Q 掘 ≤ 60 4 S 掘 （ 公式 ） Q 掘 ≥ 60 ４ ＝ 2808 m3/min 式中 S 掘 — 掘進工作面巷道的凈斷面積，㎡。 經(jīng)驗算掘 進工作面的風量滿足要求，因此其掘進面的風量為 390m3/min。 （ 4） 硐室需風量計算 1) 發(fā)熱量大的機 電硐室，可按經(jīng)驗值確定需風量： 取其經(jīng)驗值 Q 車 ＝ 80m3/min 2) 爆破材料庫 Q 藥 ＝ 40 V/60 （ 公式 ） 35 式中 V— 庫房容積， m3 但大型爆破材料庫不得小于 100 m3/min；中小型爆破材料庫不得小于 60m3/min。 該礦井的在煤巷掘進中采用綜掘，因此這里取 60m3/min。 3） 其他 硐室 的需風量計算 帶區(qū)變電所取經(jīng)驗值 80 m3/min。 充電硐室按其經(jīng)驗值 120 m3/min。 （ 5） 其他 用風巷道 需風量計算 各個其他巷道的需風量，應根據(jù)瓦斯涌出量和風速分別進行計算，采用其最大值。基本無 其他巷道 ， 共取 0 m3/min。 礦井的總進風量應按采煤、掘進、硐室及其其他地點實際需要風量的總和計算： Qm＝ (∑ Qwt＋∑ Qht＋∑ Qrt＋∑ Qot) km （ 公式 ） 式中 ∑ Qwt— 采煤工作面?zhèn)€備用工作面所需風量之和， m3/min； ∑ Qht— 掘進工作面所需風量之和， m3/min； ∑ Qrt— 硐室所需 風量之和， m3/min； ∑ Qot — 其他用風地點所需風量之和， m3/min； km— 礦井通風（包括礦井內(nèi)部漏風和配風不均勻等因素）系數(shù)，可取 ～ 。 本設計的通風系統(tǒng) 為中央分列式 ，因此采區(qū)的用風量實際上就是礦井的有效風量，而通風容易時期和困難時期需要獨立通風的地點相同，因此 兩個時期的礦井的需風量相同。 Q 采實 ＝ 2232 + 1116 + 390 2 + 80 + 60 +80+120=4468m3/min 考慮到 礦井內(nèi)部漏風 、 風量分配的不均勻 等 ，則礦井的總風量 Q＝ Q 采實 K （ 公式 ） ＝ 4468 ＝ m3/min ＝ m3/s 礦井風量分配 分配原則 36 礦井總風量確定后，應將其分配到各用風地點，其分配原則重要是： 1）分配到各用風地點（包括回采面、掘進面、硐室等）的風量，應不低于前面所計算出的風量。 2）為維護巷道，防止坑木腐爛、金屬銹蝕、以及行人安全等，所有巷道都應分配一定的風量。 3）風量分配后，應保證井下個處瓦斯?jié)舛龋泻怏w濃度，風速等滿足《煤礦安全規(guī)程》的各項要求。 分配方法 1）當?shù)V井總風量確定后，首先按照 帶 區(qū)布置圖 有里往外細致的根據(jù) 各回采面、掘進面、硐室 需要 分配 有效 用風量。 2） 逆風流方向：各回采面、掘進面、硐室 乘以備用系數(shù) k 的 風量 ， 按照匯聚風量相加原則，依次求出各個進風巷道的 風量 ，直至井筒進風量； 順風流方向：各回采面、掘進面、硐室 乘以備用系數(shù) k 的風量 ， 按照匯聚風量相加原則，依次求出各個回風巷道的 風量 ，直至井筒回風量。 各回采面、掘進面、硐室的風量 乘以備用系數(shù) k 是為了 用于維護巷道和保證行人安全 包括相應的漏風量在內(nèi) 。 如果計算正確，則 副井 進風量和 風井 回風量 數(shù)值相等。 第 四 節(jié) 礦井阻力 的評價 礦井通風 總阻力計算原則 礦井通風總阻力計算原則 ① 礦井通風的總阻力，不應超過 2940Pa. ② 礦井井巷的局部阻力，新建礦井（包括擴建礦井獨立通風的擴建區(qū)）宜按井巷摩擦阻力的 10%計算，擴建礦井宜按井巷摩擦阻力的 15%計算。 礦井通風總阻力計算 礦井通風總阻力是指風流有進風井口起，到回風井口止，沿一條通風（風流路線）各個分支的摩擦阻力和局部阻力的總和，簡稱礦井總阻力，用 hm表示。 37 對于有兩臺或多臺主要通風機工作的礦井，礦井通風阻力應按每臺主要通風機所服務的系統(tǒng)分別計算。 礦井通風容易、困難時期的確定 工作面 達產(chǎn)后，離 帶區(qū)石門最近的分帶且 在 一個工作面快要結(jié)束 時，風流從運輸大巷 通過帶區(qū)石門 直接進入 分帶 進風 斜巷，清洗工作面后，經(jīng)過分帶回風斜 巷 通過 回風石門 抵達 回風大巷 ，再由 回風井排至地面。在此期間 ， 風流 流過了最少的運輸大巷長度，分帶進回風斜巷 通風路線最短，阻力 最 小，故為通風容易時期。 工作面達產(chǎn)后，離帶區(qū)石門最遠的分帶且在一個工作面剛剛投產(chǎn)不久時，風流從運輸大巷通過帶區(qū)石門直接進入分帶進風斜巷，清洗工作面后，經(jīng)過分帶回風斜巷通過回風石門抵達回風大巷，再由回風井排至地面。在此期 間，風流流過了全部的運輸大巷長度，分帶進回風斜巷均比即將結(jié)束時長因此，通風路線最長，阻力最大，故為通風困難時期。 2）容易和困難時期阻力計算 按照風流經(jīng)過巷道時產(chǎn)生阻力的方式不同，可分為摩擦阻力和局部阻力，摩擦阻力一般占礦井通風總阻力的 90%左右，局部阻力參照經(jīng)驗按井巷摩擦阻力的 10%計。是選擇通風機的主要參數(shù)，可由下式計算： hr＝ α L U Q2/S3＝ R Q2 (公式 ) 式中 ： Hr— 摩擦阻力 ， Pa； α — 摩擦阻力系數(shù)， Kg/m3； L— 巷道長度， m； S— 巷道凈斷面面積， m2； U— 巷道凈斷面周長， m； R— 井巷摩擦風阻， Ns2/m8； Q— 通過巷道的風量， m3/s； 38 109471235639。12611131517181916814 圖 b 容易時期通風系統(tǒng)網(wǎng)絡 （ 1） 通風容易時期： 礦井通風阻力最大路線一般是通過的風量最大，路線最長的 線路 ，因此本設計的最大通風阻力路線是通過工作面的通風路線。 ① 摩擦阻力計算 1—— 2—— 3—— 4—— 5—— 9—— 10—— 11 表 通風容易時期井巷阻力表 序號 名稱 α Kg/m3 L m U m S m2 R Ns/m8 Q m3/s V m/s H r pa 12 進風井 630 20 23 進風石門 620 91 34 軌道巷 100 11 45 工作面 188 93 59 右回風巷 100 12 910 回風大巷 3480 599 1011 回風井 720 36 合計 862 ② 總 阻力計算 沿著上述風路，將各區(qū)域的摩擦阻力累加起來，并考慮適當?shù)木植孔枇ο禂?shù)（一般不細算局部阻力），即可算出通風容易時期的井巷通風總阻力為： hf ＝ （ 公式 ） ＝ 862 39 ＝ Pa 困難時期的通風網(wǎng)絡圖見下面 ： 109471235639。12611131517181916814 圖 b 困難時期通風系統(tǒng)網(wǎng)絡圖 （ 2） 通風困難時期： 礦井通風阻力最大路線一般是通過的風量最大，路線最長的 線路 ，因此本設計的最大通風阻力路線是通過工作面的通風路線。 ① 摩擦阻力計算 1—— 2—— 3—— 4—— 5—— 9—— 10—— 11 表 通風困難時期井巷阻力表 序號 名稱 α Kg/m3 L m U m S m2 R Ns2/m8 Q m3/s V m/s H r pa 12 進風井 630 20 23 進風石門 4080 601 34 軌道巷 1500 166 45 工作面 188 93 59 左回風巷 1500 175 910 回風大巷 20 4 1011 回風井 720 36 合計 1095 ② 總 阻力計算 沿著上述風路，將各區(qū)域的摩擦阻力累加起來，并考慮適當?shù)木植孔枇ο禂?shù)（一般不細算局部阻力），即可算出通風 困難 時期的井巷通風總阻力為： 40 hf ＝ ＝ 1095 =1260 Pa 礦井總風阻、等 積 孔計算 1）礦井風阻值計算如下： R＝ hr/Q2 (公式 ) 式中： R：礦井風阻， Ns2/m8； Hr：礦井總阻力， Pa； Q：礦井總風量， m3/s； 根據(jù)前一節(jié)計算的風量和阻力值，由 (公式 )可分別計算出礦井在不同時期的風阻值，計算結(jié)果見表表 。 2） 等積孔 等積孔 是衡量礦井通風難易程度的數(shù)值，可由下式計算： A＝ Q/ hr (公式 ) 式中： A： 等積孔 ， m2； 第 五 節(jié) 礦井主要風機選型 主要風機選型 原則 通風機選型的依據(jù)是根據(jù)計算出的總風量 Q，容易時期最小阻力 Hrmin 和困難時期最大阻力 Hrmax。它包括通風機和電動機的選擇及通風機附屬裝置的設計。 1）選擇通風機的基本原則 所用的通風機除應具有安全可靠、技術(shù)先進、經(jīng)濟指標好等優(yōu)點外，還應符合下列要求： （ 1）選擇通風機一般應滿足第一水平各個時期的阻力變化要求，并適當照顧下一水平通風機的需要。當阻力變化較 大時，可考慮分期選擇電動機，但初裝電機械的使用年限不宜小于 10a； 41 （ 2）留有一定的余量，軸流式通風機在最大設計風量和風壓時，葉片安裝角度一般比最大允許使用值小 5176。，離心式通風機的轉(zhuǎn)數(shù)一般不大于允許值的 90%； （ 3）通風機的服務年限內(nèi)，其礦井最大和 最小阻力的工作點均應在合 理工作范圍內(nèi)； （ 4） 考慮風量調(diào)節(jié)時，應盡量避免采用風硐閘門調(diào)節(jié)。 礦井自然風壓 《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，進、回風井井口標差在 150m 以上，或進、出風井口標高相同但井深 400m以上，宜計算礦井的自然風壓。 礦井自然風壓是借助于自然因素而 產(chǎn)生的的促使空氣流動的能量，礦井自然風壓的大小，主要取決于礦井進回風側(cè)空氣的溫度差和礦井深度。 本礦井井深為 630m，因此應該計算自然風壓， 本設計利用平均密度法計算礦井自然風壓。 hn ＝ (ρ12Z12－ ρ23Z23 － ρ34Z34)g (公式 ) 式中： hn — 自然風壓， Pa； ρ1 ρ2 ρ34 — 分別為圖中 3 點間的空氣密度， kg/m3 Z 1 Z 2 Z 34 — 分別為圖中 3 點間的高差 (見圖 ) 圖 礦井自然風壓 本礦井冬、夏季各點空氣密度如 表 ：